CN201018291Y - 智能峰谷分时节电器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种智能峰谷分时节电器。其包括蓄电池、充电电路、一次逆变电路、交直流隔离电路、二次逆变电路和保护电路，充电电路与蓄电池相连，蓄电池经一次逆变电路、交直流隔离电路与二次逆变电路相连；保护电路分别与一次逆变电路、二次逆变电路和蓄电池相连；还包括用于谷电时段充电储能的定时电路，以实现谷电时段自动充电储能、峰电时段自动放电的智能化控制。还包含以带有微控电路为核心的自动节电电路，通过智能调节和优化电路参数降低设备负荷功耗。本实用新型构造简单、体积小、造价低、操作检修方便、性能优越可靠、减轻峰电时段用电负荷、节电效果显著，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

智能峰谷分时节电器
所属技术领域
本实用新型涉及一种储能节电装置，特别是一种智能峰谷分时节电器。
背景技术
目前，全国各地，尤其是沿海发达地区电力供应紧张，不少地区严重缺电，企业生产用电和部分生活用电无法得到保障，严重影响了企业的正常生产和居民的日常生活。电力企业纷纷对企业和部分居民生活用电实行限电措施，如划分不同时段的峰谷用电，采取不同的收费标准，以减轻用电高峰时的电网负荷。一些企业、居民为了维持正常生产和生活，往往使用各种发电机或UPS不间断应急电源以供急用。但现有的UPS由于其结构所限，功能单一，只能满足用户在电网停电时应急供电，不能利用谷电使得峰电时段减负。
发明内容
为克服现有技术的不足之处，本实用新型提供一种构造简单、体积小、造价低、操作检修方便、性能优越可靠、减轻峰电时段用电负荷、节电效果显著的智能峰谷分时蓄能节电器。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：包括蓄电池、充电电路、一次逆变电路、交直流隔离电路、二次逆变电路和保护电路，充电电路与蓄电池相连，蓄电池经一次逆变电路、交直流隔离电路与二次逆变电路相连；保护电路分别与一次逆变电路、二次逆变电路和蓄电池相连；其特征在于：还包括用于谷电时段充电储能的定时电路，该定时电路经自动切换电路与充电电路和二次逆变电路相连，以实现谷电时段自动充电储能、峰电时段自动放电的智能化控制。
本实用新型还包括自动节电电路，包含有微控电路、控制电源、检测电路单元、随机起保单元、驱动电路单元、调整电路单元、方式转换单元、设置显示单元和耦合电路单元的自动节电电路，其以单片机为核心的微控电路的输出端分别与驱动电路单元、方式转换单元、设置显示单元的输入端相连，微控电路的输入端分别与设置显示单元、随机起保单元的输出端相连；驱动电路单元的输出端与调整电路单元的输入端相连，调整电路单元的输出端与方式转换单元的输入端相连，方式转换单元的输出端与耦合电路单元的输入端连接；检测电路单元的输出端与驱动电路单元的输入端连接；控制电源的输出端分别与微控电路、驱动电路单元和检测电路单元的输入端连接，控制电源的输入端与调整电路单元的输入端连接；自动节电电路的调整电路单元的输入端与自动切换电路的输入端相连、耦合电路的输出端与自动切换电路的输出端相连。
上述一次逆变电路的DC/AC逆变器为调节脉宽调制PWM控制器，其芯片为SG3525A型。
上述充电电路为正弦波恒压整流器电源电路，以便于蓄电池进行恒压充电。
上述二次逆变电路中的功率器为VMOS或IGBT型，以降低整个系统的功率损耗，输出电压失真小，正弦波失真度小于5％，效率可达88％，且性能可靠。
本实用新型在定时器控制下，在谷电时段充电蓄能，将交流电(AC220V/380v，50Hz正弦波)变换成直流电(DC12V、24V、48V)储存，在峰电时段则将直流电变换成交流电使用，同时输出功率保持不变，减轻了峰电负荷；克服了现有不间断应急电源产品功能单一的不足，降耗节电效果显著。既可在停电状况下提供不间断应急电源，保障正常用电；又可在谷电时段定时充电蓄能后供峰电时段使用，不但适用于缺电、无电地区的生活用电，车辆、船舶应急电源，移动办公、野外作业等用电，更适合在采用峰谷分时电价的地区广泛使用，提供各种动力、照明和生活用电，以充分利用峰谷分时电的差价，减少电费支出，达到节支目的，更是起到了调节峰谷用电，弥补用电缺口的作用。其构造简单、体积小、造价低、操作检修方便、性能优越可靠、减轻峰电时段用电负荷、节电效果显著，具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本实用新型的工作原理框图；
图2为本实用新型自动节电电路的工作原理框图。
图中：1为蓄电池、2为一次逆变电路、3为交直流隔离电路、4为二次逆变电路、5为自动切换电路、6为自动节电电路、7为保护电路、8为定时电路、9为充电电路，6-1微控电路单元、6-2为调整电路单元、6-3为方式转换单元、6-4为耦合电路单元、6-5为驱动电路、6-6为随机起保单元、6-7为控制单元、6-8为设置显示单元、6-9为检测电路单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。
本实施例以交流220V电源为参照。本实用新型包括：包括蓄电池1、充电电路9、一次逆变电路2、交直流隔离电路3、二次逆变电路4、保护电路7、定时电路8和自动节电电路6。充电电路9与蓄电池1相连，蓄电池1经一次逆变电路2、交直流隔离电路3与二次逆变电路4相连；保护电路7分别与一次逆变电路2、二次逆变电路4和蓄电池1相连。用于谷电时段充电储能的定时电路8为正弦波恒压整流器电源电路，该定时电路8经自动切换电路5与充电电路9和二次逆变电路4相连，以实现智能化谷时自动充电储能、峰时自动放电。一次逆变电路2中的DC/AC逆变器为开关电源形式(即调节脉宽调制PWM控制器)，PWM控制器输出两路振荡频率为31KHZ的高频信号——PWM脉冲电压，分别加到开关驱动管作推挽放大进行一次逆变，并通过交直流隔离电路3中的高频变压器的次级绕组将初级电压升到170V左右，再通过桥式整流器及电容滤波电路得到230V左右的直流高压。230V的直流高压直接送到全桥开关电路，同时还通过取样电路反馈到PWM控制器，把直流输出电压稳定在230V左右。同时振荡分频回路将100HZ的跳变脉冲变换成频率为50HZ的低频方波控制电压，二次逆变电路4是以对角线方式分别驱动高压场效应IGBT管组成的全桥开关电路进行的，将230V的直流高压变换成稳定的50HZ、220V稳压正弦交流电(输出电压可由板上微调从AC100—240V之间任意调节，且具稳压状态)。
本实用新型还包含有微控电路6-1、控制电源6-7、检测电路单元6-9、随机起保单元6-6、驱动电路单元6-5、调整电路单元6-2、方式转换单元6-3、设置显示单元6-8和耦合电路单元6-4的自动节电电路，其以单片机LPC767BN为核心的微控电路6-1的输出端分别与驱动电路单元6-5、方式转换单元6-3、设置显示单元6-8的输入端相连，微控电路6-1的输入端分别与设置显示单元6-8、随机起保单元6-6的输出端相连；驱动电路单元6-5的输出端与调整电路单元6-2的输入端相连，调整电路单元6-2的输出端与方式转换单元6-3的输入端相连，方式转换单元6-3的输出端与耦合电路单元6-4的输入端连接；检测电路单元6-9的输出端与驱动电路单元6-5的输入端连接；控制电源6-7的输出端分别与微控电路6-1、驱动电路单元6-5和检测电路单元6-9的输入端连接，控制电源6-7的输入端与调整电路单元6-2的输出端连接；自动节电电路6的调整电路单元6-2的输入端与自动切换电路5的输入端相连、耦合电路6-4的输出端与自动切换电路5的输出端相连。其中，微控电路6-1自动处理与输出反馈信号、方式转换信号、输出参数设置与显示等信号；驱动电路单元6-5起到比较放大与输出调整信号的作；方式转换单元6-3可自动或手动选择输出方式为工作或旁路；设置显示单元6-8起输出参数选择、确认与显示作用；随机起保单元6-6可实现分散用电设备的随机起动与保持节电状态；调整电路单元6-2完成输出参数的整定；耦合电路单元6-4决定选择的输出参数；检测电路单元6-9可反馈输出参数的变化；控制电源6-7为整机提供工作电源。

Claims (5)

1.智能峰谷分时节电器，包括蓄电池、充电电路、一次逆变电路、交直流隔离电路、二次逆变电路和保护电路，充电电路与蓄电池相连，蓄电池经一次逆变电路、交直流隔离电路与二次逆变电路相连；保护电路分别与一次逆变电路、二次逆变电路和蓄电池相连；其特征在于：还包括用于谷电时段充电储能的定时电路，该定时电路经自动切换电路与充电电路和二次逆变电路相连。
2.根据权利要求1所述的智能峰谷分时节电器，其特征在于：还包括包含有微控电路、控制电源、检测电路单元、随机起保单元、驱动电路单元、调整电路单元、方式转换单元、设置显示单元和耦合电路单元的自动节电电路，其以单片机为核心的微控电路的输出端分别与驱动电路单元、方式转换单元、设置显示单元的输入端相连，微控电路的输入端分别与设置显示单元、随机起保单元的输出端相连；驱动电路单元的输出端与调整电路单元的输入端相连，调整电路单元的输出端与方式转换单元的输入端相连，方式转换单元的输出端与耦合电路单元的输入端连接；检测电路单元的输出端与驱动电路单元的输入端连接；控制电源的输出端分别与微控电路、驱动电路单元和检测电路单元的输入端连接，控制电源的输入端与调整电路单元的输入端连接；调整电路单元的输入端与自动切换电路的输入端相连、耦合电路的输出端与自动切换电路的输出端相连。
3.根据权利要求1所述的智能峰谷分时节电器，其特征在于：上述一次逆变电路的DC/AC逆变器为调节脉宽调制PWM控制器，其芯片为SG3525A型。
4.根据权利要求1所述的智能峰谷分时节电器，其特征在于：上述充电电路为正弦波恒压整流器电源电路。
5.根据权利要求1所述的智能峰谷分时节电器，其特征在于：上述二次逆变电路中的功率器为VMOS或IGBT型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101877487B (zh) * 2009-04-30 2013-04-10 比亚迪股份有限公司 一种用于平衡电网负荷的电池储能电站和方法
CN103151790A (zh) * 2013-03-25 2013-06-12 北京时空科技有限公司 一种智能型移峰填谷的供电系统
CN105226455A (zh) * 2015-08-25 2016-01-06 国家电网公司 一种需求响应智能转接插座及其控制方法

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